Nghiên cứu Y học<br />
<br />
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 2 * 2011<br />
<br />
PHÁT HIỆN ĐỘT BIẾN GEN EGFR TRÊN BỆNH NHÂN UNG THƯ PHỔI<br />
KHÔNG TẾ BÀO NHỎ CÓ ĐÁP ỨNG VỚI ERLOTINIB<br />
Hoàng Anh Vũ*, Nguyễn Thiện Nhân**, Phan Thị Xinh***, Nguyễn Sơn Lam**, Trần Đình Thanh**<br />
<br />
TÓM TẮT<br />
Giới thiệu: Đột biến gen EGFR gây nên ung thư phổi không tế bào nhỏ (UTPKTBN). Mặc dù erlotinib đã<br />
được chỉ định cho điều trị ung thư này tại Việt Nam, cơ sở phân tử cho chỉ định điều trị vẫn chưa được khảo sát.<br />
Đối tượng và phương pháp nghiên cứu: Bệnh nhân UTPKTBN có đáp ứng với erlotinib của Khoa C4<br />
Bệnh viện Phạm Ngọc Thạch được khảo sát đột biến gen EGFR tại 4 exon (18 – 21). Sau khi khuếch đại<br />
thành công bằng PCR từ bệnh phẩm là mô vùi nến, đột biến của EGFR được xác định bằng kỹ thuật giải<br />
trình tự chuỗi DNA.<br />
Kết quả: 2 đột biến của exon 19 và 1 đột biến của exon 21 được phát hiện ở 3 bệnh nhân. Các đột biến này<br />
đã được báo cáo nhạy với erlotinib.<br />
Kết luận: Chẩn đoán đột biến EGFR bằng giải trình tự chuỗi DNA có thể giúp ích cho lựa chọn bệnh nhân<br />
UTPKTBN trong chỉ định điều trị thuốc nhắm trúng đích phân tử.<br />
Từ khóa: Đột biến gen EGFR, ung thư phổi không tế bào nhỏ, erlotinib<br />
<br />
ABSTRACT<br />
EGFR GENE MUTATION IN NON-SMALL CELL LUNG CANCERS RESPONSED WITH ERLOTINIB<br />
Hoang Anh Vu, Nguyen Thien Nhan, Phan Thi Xinh, Nguyen Son Lam, Tran Dinh Thanh<br />
* Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 15 - Supplement of No 2 - 2011: 150 - 154<br />
Background: EGFR mutations lead to non-small cell lung cancer (NSCLC). Although erlotinib response<br />
was observed in Vietnamese patients, the molecular mechanism underlying sensitivity to erlotinib was not<br />
investigated.<br />
Material and method: Tumors from patients with NSCLC who had a response to erlotinib were searched<br />
for mutation in EGFR exons 18 – 21. PCR was used to amplify 4 exons from DNA of paraffin-embedded tissue<br />
samples, followed by direct DNA sequencing.<br />
Results: Two mutations in exon 19 and 1 mutation in exon 21 were detected in 3 patients. These mutations<br />
were known to be sensitive to erlotinib.<br />
Conclusion: Detection of EGFR mutation is now available for selecting NSCLC patients benefit from<br />
molecularly targeted therapy.<br />
Key words: EGFR mutations, non-small cell lung cancer, erlotinib.<br />
đoạn trễ, can thiệp phẫu thuật không còn khả<br />
ĐẶT VẤN ĐỀ<br />
thi hoặc hiệu quả rất hạn chế do tế bào ung thư<br />
Ung thư phổi nguyên phát gây tử vong<br />
đã xâm lấn hay di căn xa. Về mặt chẩn đoán,<br />
hàng đầu trong số những loại ung thư thường<br />
ung thư phổi nguyên phát được chia thành<br />
gặp(1). Tiên lượng rất xấu của ung thư phổi là do<br />
nhóm ung thư phổi không tế bào nhỏ<br />
chẩn đoán thường chỉ thực hiện được trong giai<br />
**Khoa C4, Bệnh viện Phạm Ngọc Thạch<br />
Bộ môn Mô – Phôi, Đại học Y Dược TP.HCM<br />
Bộ môn Huyết học, Đại học Y Dược TP.HCM<br />
Tác giả liên lạc: TS. Hoàng Anh Vũ ĐT: 01222993537<br />
Email: hoangvuxinh@yahoo.com<br />
*<br />
<br />
***<br />
<br />
150<br />
<br />
Chuyên Đề Giải Phẫu Bệnh<br />
<br />
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 2 * 2011<br />
(UTPKTBN) và ung thư phổi tế bào nhỏ.<br />
UTPKTBN chiếm khoảng 80%, do đột biến của<br />
gen EGFR gây ra(5). Erlotinib (biệt dược Tarceva<br />
của Roche) được chấp nhận là chỉ định thay thế<br />
(second-line therapy) cho UTPKTBN ở giai đoạn<br />
tiến xa đã thất bại với hóa trị liệu chuẩn. Trong<br />
trường hợp này thuốc giúp kéo dài thời gian<br />
sống thêm trung bình từ 4,7 tháng lên 6,7<br />
tháng(11). Hiện nay erlotinib đã được dùng trong<br />
điều trị ung thư phổi trên 80 quốc gia. Các kết<br />
quả nghiên cứu nhằm tìm ra những dấu ấn sinh<br />
học cho đáp ứng với thuốc ức chế đặc hiệu<br />
EGFR cho thấy tình trạng đột biến gen EGFR<br />
chính là yếu tố tiên đoán chính xác nhất, trong<br />
khi đó hóa mô miễn dịch để đánh giá biểu hiện<br />
protein lại không cho thông tin có ý nghĩa nào<br />
cho tiên đoán đáp ứng điều trị(6,8,16).<br />
Tại Việt Nam, đã có những báo cáo về đáp<br />
ứng lâm sàng của bệnh nhân UTPKTBN được<br />
điều trị bằng erlotinib(7,17). Chúng tôi thực hiện<br />
nghiên cứu này nhằm làm rõ hơn cơ chế phân<br />
tử của những đáp ứng điều trị quan sát được<br />
trên bệnh nhân Việt Nam.<br />
<br />
ĐỐI TƯỢNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU<br />
Đối tượng nghiên cứu<br />
4 bệnh nhân UTPKTBN thuộc khoa C4 –<br />
Bệnh viện Phạm Ngọc Thạch, có đáp ứng với<br />
erlotinib, được chọn để xác định tình trạng đột<br />
biến của gen EGFR. Tiêu chuẩn đáp ứng với<br />
erlotinib bao gồm: cải thiện các triệu chứng về<br />
hô hấp trên lâm sàng và kích thước u, nốt di căn<br />
phổi, tình trạng tái lập dịch màng phổi dựa trên<br />
X quang phổi thẳng, CT scan ngực. Các bệnh<br />
nhân này được điều trị trong khoảng thời gian<br />
từ tháng 10/2008 tới tháng 10/2010.<br />
<br />
Tách chiết genomic DNA<br />
Bệnh phẩm là mô vùi nến đã dùng để chẩn<br />
đoán giải phẫu bệnh. Trong 4 mẫu nghiên cứu, 3<br />
từ bệnh phẩm phẫu thuật, 1 từ sinh thiết.<br />
Trường hợp là bệnh phẩm phẫu thuật, vùng mô<br />
<br />
Nghiên cứu Y học<br />
<br />
ung thư được đánh dấu trên lam giải phẫu bệnh<br />
để thu vào tube ly tâm 1,5 mL nhằm tăng khả<br />
năng chẩn đoán được đột biến. Bệnh phẩm sinh<br />
thiết quá nhỏ không thể đánh dấu phân biệt<br />
vùng ung thư và mô lành nên được thu toàn bộ<br />
vào tube ly tâm. Xylene (Merk, Đức) được thêm<br />
vào tube ly tâm 2 lần để khử nến, sau đó được<br />
rửa lại bằng ethanol tuyệt đối và để khô trước<br />
khi ủ với proteinase K (Invitrogen, Mỹ) ở 480C<br />
trong 16 giờ. Tinh sạch sản phẩm DNA sau khi<br />
ủ proteinase K được thực hiện bằng phenol –<br />
chloroform (Invitrogen, Mỹ). Cuối cùng, kết tủa<br />
DNA bằng ethanol tuyệt đối trong muối<br />
NH4OAC và định nồng độ DNA bằng<br />
spectrophotometer.<br />
<br />
Khuếch đại các exon bằng PCR<br />
Các đoạn mồi (Bảng 1) được thiết kế bằng<br />
phần mềm Oligo 4.1 dựa trên trình tự chuẩn<br />
của EGFR mang accession number NG_007726<br />
trong GenBank. Trong mỗi tube PCR có tổng<br />
thể tích 50 µL, các thành phần gồm có PCR<br />
buffer, dNTP (250 µM cho mỗi loại), 2 loại<br />
mồi xuôi và ngược (0,5 µM cho mỗi loại), 1,25<br />
unit TaKaRa TaqTM HotStart Polymerase<br />
(Takara, Nhật Bản) và 20 ng genomic DNA.<br />
Chu kỳ luân nhiệt được thực hiện trên máy<br />
GeneAmp® PCR system 9700 (Applied<br />
Biosystems, Mỹ) bao gồm giai đoạn biến tính<br />
ban đầu ở 980C trong 2 phút, theo sau bằng 40<br />
chu kỳ gồm biến tính ở 980C trong 10 giây,<br />
gắn mồi ở 600C trong 15 giây, tổng hợp chuỗi<br />
DNA ở 720C trong 1 phút và kết thúc bằng<br />
giai đoạn kéo dài sản phẩm ở 720C trong 5<br />
phút. Sản phẩm PCR được phát hiện bằng<br />
điện di trên thạch agarose 2% có nhuộm<br />
ethidium bromide và quan sát dưới màn soi<br />
gel Pringraph (Atto, Nhật Bản). Sản phẩm<br />
PCR được tinh sạch bằng QIAquick Gel<br />
Extraction kit (Qiagen, Mỹ) và được kiểm tra<br />
lại bằng điện di trên thạch agarose 2%.<br />
<br />
Bảng 1: Các đoạn mồi dùng trong nghiên cứu<br />
<br />
Chuyên Đề Giải Phẫu Bệnh<br />
<br />
151<br />
<br />
Nghiên cứu Y học<br />
Tên mồi<br />
EGFR.18F<br />
EGFR.18R<br />
EGFR.19F<br />
EGFR.19R<br />
EGFR.20F<br />
EGFR.20R<br />
EGFR.21F<br />
EGFR.21R<br />
<br />
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 2 * 2011<br />
<br />
Trình tự (5’--- 3’)<br />
CATGGTGAGGGCTGAGGTGA<br />
CTTGCAAGGACTCTGGGCT<br />
GCATGTGGCACCATCTCACA<br />
GAGAAAAGGTGGGCCTGAGG<br />
ACCTGGAAGGGGTCCATGTG<br />
TGCTATCCCAGGAGCGCAGA<br />
TCACAGCAGGGTCTTCTCTGTTT<br />
ATGCTGGCTGACCTAAAGCC<br />
<br />
Thực hiện giải trình tự chuỗi DNA<br />
Sản phẩm PCR đã được tinh sạch sẽ được<br />
thực hiện phản ứng cycle sequencing với<br />
BigDye V3.1 từ Applied Biosystems, theo 2<br />
chiều xuôi và ngược cho mỗi exon. Sản phẩm<br />
sau đó được kết tủa bằng ethanol, hòa tan<br />
trong Hi-Di formamide, biến tính ở 950C trong<br />
2 phút trước khi làm lạnh đột ngột. Trình tự<br />
DNA được đọc bằng máy ABI 3130 Genetic<br />
Analyzer, với POP-7 polymer và capillary 50<br />
cm (Applied Biosystems, Mỹ). Kết quả được<br />
phân tích bằng phần mềm SeqScape, so sánh<br />
với trình tự tham chiếu của EGFR mang<br />
accession number NG_007726 để chẩn đoán<br />
tình trạng đột biến của các exon. Quy trình<br />
chẩn đoán đột biến gen được thực hiện tại Đại<br />
học Y Dược TP. Hồ Chí Minh.<br />
<br />
KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN<br />
Hầu hết đột biến EGFR trong UTPKTBN<br />
nằm trong các exon 18 – 21(9). Vì các đột biến rất<br />
đa dạng, bao gồm đột biến điểm, đột biến mất<br />
đoạn và đột biến thêm đoạn nên giải trình tự<br />
chuỗi DNA được coi là kỹ thuật phù hợp nhất<br />
để khảo sát đột biến. Các kỹ thuật khác chỉ khảo<br />
sát các đột biến thường được báo cáo sẽ bỏ sót<br />
những đột biến mới, nhất là trên những quần<br />
thể mới được nghiên cứu lần đầu như bệnh<br />
nhân Việt Nam.<br />
Để có thể giải trình tự chuỗi DNA, bước<br />
quyết định là phải khuếch đại được các exon<br />
muốn tìm đột biến từ mô vùi nến. Hình 1A cho<br />
thấy các exon đã được khuếch đại một cách đặc<br />
hiệu bằng các đoạn mồi do chúng tôi thiết kế.<br />
Trong điều kiện PCR của chúng tôi, nhiệt độ bắt<br />
cặp của cả 4 cặp mồi là 600C, giúp cho việc<br />
<br />
152<br />
<br />
Exon được khuếch đại<br />
<br />
Sản phẩm PCR (bp)<br />
<br />
18<br />
<br />
252<br />
<br />
19<br />
<br />
217<br />
<br />
20<br />
<br />
341<br />
<br />
21<br />
<br />
212<br />
<br />
khuếch đại cùng lúc 4 exon bằng một chương<br />
trình luân nhiệt rất thuận lợi.<br />
Kết quả giải trình tự sau đó phát hiện 3 bệnh<br />
nhân có mang đột biến của EGFR (Hình 1B). Đột<br />
biến L858R, do thay thế thymidine bằng guanine<br />
tại codon 858 của exon 21, là một trong những<br />
đột biến thường gặp nhất trong UTPKTBN(4).<br />
Đột biến Del_L747-S752 do mất đi 18 nucleic<br />
acid của exon 19, là đột biến hiếm gặp (chiếm<br />
khoảng 0,79% trong tổng số các trường hợp đột<br />
biến được tổng kết trong EGFR mutation<br />
database). Riêng đột biến tại codon 702 chỉ mới<br />
được báo cáo 3 trường hợp trong UTPKTBN. Cả<br />
3 đột biến này đều nằm trong vùng đột biến<br />
nhạy với erlotinib. Kết quả của chúng tôi chứng<br />
tỏ kỹ thuật giải trình tự DNA giúp phát hiện<br />
được cả đột biến thường được báo cáo cũng như<br />
những đột biến hiếm gặp. Đây được coi là tiêu<br />
chuẩn vàng cho chẩn đoán đột biến gen EGFR<br />
trong các nghiên cứu lâm sàng(14,15). Cần lưu ý<br />
rằng kỹ thuật này chỉ có khả năng phát hiện đột<br />
biến nếu số tế bào có mang đột biến (tế bào ung<br />
thư) chiếm từ 30% trong tổng số tế bào thu được<br />
trong tube ly tâm(6). Vì thế, việc đánh dấu vùng<br />
tế bào ung thư để phân biệt với mô bình thường<br />
xung quanh trên lam giải phẫu bệnh trước khi<br />
thu tế bào là bước vô cùng quan trọng, tránh<br />
khả năng bỏ sót đột biến. Chúng tôi không phát<br />
hiện đột biến trên 1 bệnh nhân có bệnh phẩm là<br />
mô sinh thiết, có thể do tỷ lệ tế bào ung thư quá<br />
ít vì không tách được mô lành ra khỏi mô ung<br />
thư. Trong trường hợp này, các kỹ thuật có độ<br />
nhạy cao hơn nên được triển khai thêm để bổ<br />
sung cho giải trình tự chuỗi DNA(3,6).<br />
<br />
Chuyên Đề Giải Phẫu Bệnh<br />
<br />
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 2 * 2011<br />
<br />
Nghiên cứu Y học<br />
<br />
Hình 1: Đột biến EGFR. (A) khuếch đại đặc hiện 4 exon 18 – 21 bằng PCR. (B) các đột biến được phát hiện bằng<br />
giải trình tự chuỗi DNA.<br />
sát đột biến EGFR trên bệnh nhân UTPKTBN<br />
Ngoài erlotinb, gefitinib (biệt dược Iressa<br />
nhằm mô tả được tần suất cũng như phổ đột<br />
của Astrazeneca) cũng là thuốc ức chế đặc hiệu<br />
biến gen này trên bệnh nhân Việt Nam.<br />
EGFR. Nếu được chỉ định rộng rãi, thuốc này<br />
không cải thiện thời gian sống thêm trên bệnh<br />
KẾT LUẬN<br />
nhân người da trắng, vì vậy không được chỉ<br />
Kỹ thuật giải trình tự chuỗi DNA đã được<br />
định tại Mỹ và châu Âu(12). Tuy nhiên, trên bệnh<br />
ứng dụng thành công để phát hiện đột biến<br />
nhân châu Á, Iressa tỏ ra rất hiệu quả, đặc biệt<br />
EGFR trong UTPKTBN trên bệnh nhân Việt<br />
nếu bệnh nhân có mang đột biến của EGFR. Một<br />
Nam, giúp lựa chọn điều trị nhắm trúng đích<br />
nghiên cứu trên bệnh nhân Nhật Bản cho thấy tỷ<br />
phân tử bằng erlotinib và gefitinib.<br />
lệ sống thêm 1 năm là 79%(12). Nhóm tác giả của<br />
TÀI LIỆU THAM KHẢO<br />
Mỹ công bố kết quả rất khả quan về hiệu quả<br />
1.<br />
Dubey S, Powell CA (2007). Update in lung cancer 2006. Am J<br />
của gefitinib khi được chỉ định ưu tiên cho bệnh<br />
Respir Crit Care Med;175(9):868-74.<br />
2.<br />
Inoue A, Suzuki T, Fukuhara T, Maemondo M, Kimura Y,<br />
nhân UTPKTBN có mang đột biến của EGFR,<br />
Morikawa N, et al (2006). Prospective phase II study of gefitinib for<br />
với tỷ lệ sống thêm 1 năm là 73% và thời gian<br />
chemotherapy-naive patients with advanced non-small-cell lung<br />
(10)<br />
sống thêm trung vị là 17,5 tháng . Ngay cả<br />
cancer with epidermal growth factor receptor gene mutations. J Clin<br />
Oncol;24(21):3340-6.<br />
những trường hợp đã có di căn não, erlotinib và<br />
3.<br />
Janne PA, Borras AM, Kuang Y, Rogers AM, Joshi VA, Liyanage<br />
gefitinib cũng tỏ ra có hiệu quả trên bệnh nhân<br />
H, et al (2006). A rapid and sensitive enzymatic method for<br />
có mang đột biến EGFR(2). Thành công trong<br />
epidermal growth factor receptor mutation screening. Clin Cancer<br />
Res;12:751-8.<br />
chẩn đoán đột biến EGFR bằng kỹ thuật giải<br />
4.<br />
Johnson BE, Janne PA (2005). Epidermal growth factor receptor<br />
trình tự chuỗi DNA của chúng tôi có thể giúp<br />
mutations in patients with non-small cell lung cancer. Cancer<br />
ích cho điều trị bệnh nhân bằng erlotinib hay<br />
Res;65(17):7525-9.<br />
5.<br />
Lynch TJ, Bell DW, Sordella R, Gurubhagavatula S, Okimoto<br />
gefitinib. Hiện nay kỹ thuật này cũng đang được<br />
RA, Brannigan BW, et al (2004). Activating mutations in the<br />
ứng dụng tại Đại học Y Dược TP.HCM để khảo<br />
<br />
Chuyên Đề Giải Phẫu Bệnh<br />
<br />
153<br />
<br />
Nghiên cứu Y học<br />
<br />
6.<br />
<br />
7.<br />
<br />
8.<br />
<br />
9.<br />
<br />
10.<br />
<br />
11.<br />
<br />
154<br />
<br />
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 2 * 2011<br />
<br />
epidermal growth factor receptor underlying responsiveness of nonsmall-cell lung cancer to gefitinib. N Engl J Med;350(21):2129-39.<br />
Marchetti A, Martella C, Felicioni L, Barassi F, Salvatore S,<br />
Chella A, et al (2005). EGFR mutations in non-small-cell lung<br />
cancer: analysis of a large series of cases and development of a<br />
rapid and sensitive method for diagnostic screening with<br />
potential implications on pharmacologic treatment. J Clin<br />
Oncol;23(4):857-65.<br />
Nguyễn Thiện Nhân, Trần Đình Thanh, Nguyễn Sơn Lam,<br />
Nguyễn Trần Phùng (2010). Báo cáo một trường hợp ung thư<br />
phế quản – phổi xâm lấn gây chít hẹp khí quản, đáp ứng hoàn<br />
toàn sau 10 ngày điều trị bằng erlotinib. Y học TP. Hồ Chí<br />
Minh;14(4):379 – 85.<br />
Parra HS, Cavina R, Latteri F, Zucali PA, Campagnoli E,<br />
Morenghi E, et al (2004). Analysis of epidermal growth factor<br />
receptor expression as a predictive factor for response to gefitinib<br />
('Iressa', ZD1839) in non-small-cell lung cancer. Br J<br />
Cancer;91(2):208-12.<br />
Rosell R, Moran T, Queralt C, Porta R, Cardenal F, Camps C, et<br />
al (2009). Screening for epidermal growth factor receptor mutations<br />
in lung cancer. N Engl J Med;361(10):958-67.<br />
Sequist LV, Martins RG, Spigel D, Grunberg SM, Spira A, Janne<br />
PA, et al (2008). First-line gefitinib in patients with advanced nonsmall-cell lung cancer harboring somatic EGFR mutations. J Clin<br />
Oncol;26(15):2442-9.<br />
Shepherd FA, Rodrigues Pereira J, Ciuleanu T, Tan EH, Hirsh V,<br />
Thongprasert S, et al (2005). Erlotinib in previously treated nonsmall-cell lung cancer. N Engl J Med;353(2):123-32.<br />
<br />
12.<br />
13.<br />
<br />
14.<br />
<br />
15.<br />
<br />
16.<br />
<br />
17.<br />
<br />
Stinchcombe TE, Socinski MA (2008). Considerations for secondline therapy of non-small cell lung cancer. Oncologist;13:28-36.<br />
Tamura K, Okamoto I, Kashii T, Negoro S, Hirashima T, Kudoh<br />
S, et al (2008). Multicentre prospective phase II trial of gefitinib for<br />
advanced non-small cell lung cancer with epidermal growth factor<br />
receptor mutations: results of the West Japan Thoracic Oncology<br />
Group trial (WJTOG0403). Br J Cancer;98(5):907-14.<br />
Toyooka S, Takano T, Kosaka T, Hotta K, Matsuo K, Ichihara S,<br />
et al (2008). Epidermal growth factor receptor mutation, but not sex<br />
and smoking, is independently associated with favorable prognosis of<br />
gefitinib-treated patients with lung adenocarcinoma. Cancer<br />
Sci;99(2):303-8.<br />
Tsao MS, Sakurada A, Cutz JC, Zhu CQ, Kamel-Reid S, Squire J,<br />
et al (2005). Erlotinib in lung cancer - molecular and clinical<br />
predictors of outcome. N Engl J Med;353(2):133-44.<br />
Uramoto H, Sugio K, Oyama T, Ono K, Sugaya M, Yoshimatsu<br />
T, et al (2006). Epidermal growth factor receptor mutations are<br />
associated with gefitinib sensitivity in non-small cell lung cancer in<br />
Japanese. Lung Cancer;51(1):71-7.<br />
Vũ Văn Vũ, Đặng Thanh Hồng và cs (2010). Điều trị ung thư phổi<br />
không tế bào nhỏ tiến xa bằng erlotinib – những nhận định ban đầu<br />
nhân 10 trường hợp tại Bệnh biện Ung bướu TPHCM 2008 – 2010.<br />
Y học TP. Hồ Chí Minh;14(4):408 – 413.<br />
<br />
Chuyên Đề Giải Phẫu Bệnh<br />
<br />